Электричество в оковах кислорода
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Топливные элементы, на которые возлагают такие большие надежды энергетики, задают порой ученым непростые вопросы. Например, из термодинамических соображений водородно-кислородный элемент с платиновым катализатором должен давать напряжение 1,23 вольта, но до сих пор еще не было получено больше, чем 1,06 вольта. Объяснить этот факт пытались по-разному, было предложено много гипотез, но ни одна из них не выдержала строгой научной проверки.
И вот теперь наконец в исследовательских лабораториях поставлены убедительные эксперименты, которые проливают свет на существо электрохимических процессов, происходящих в топливных элементах.
Как известно, для процесса, идущего с участием кислорода, ускорителем — катализатором служит платина, поверхность которой его впитывает. Но если предположить, что дальше кислород этот мигрирует внутрь платины, растворяясь в ней, то расчеты показывают: на долю поверхностного поглощения останется лишь треть его. В результате на поверхности катализатора — платины — появятся «очаги коррозии», а они снизят напряжение, не давая ему подняться до теоретически возможных 1,23 вольта.
Это была гипотеза, и ее проверили прямым экспериментом. Тонкую пластинку из чистой платины поместили в атмосферу кислорода. Рентгеновский анализ показал, что атомы его действительно проникли в толщу платины. Но когда кристаллическая решетка платины «насытилась», ничто более не препятствовало абсорбции кислорода на поверхности пластинки, очаги коррозии исчезли, и напряжение поднялось до величины 1,227 вольта. Это не только рекорд — он уже весьма близок к абсолютному, рассчитанному по законам термодинамики.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.